用什麼物理量描述x射線

A. x射線屬於物理學的哪一種 是激光物理學嗎

X射線屬於光學范圍。光學（optics）是物理學的重要分支學科。也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說，光學是關於光和視見的科學，optics詞早期只用於跟眼睛和視見相聯系的事物。而今天常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示，以及與物質相互作用的科學，著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學的一個重要組成部分。
光學是研究光的行為和性質的物理學科。光是一種電磁波，在物理學中，電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組來描述；同時，光具有波粒二象性，光的粒子性則需要用量子力學來描述。
X射線是量子光學的研究對象。1900年，普朗克在研究黑體輻射時為了從理論上推導出那時他已經得到的與實際相符甚好的經驗公式，大膽提出了與經典概念迥然不同的假設，即組成黑體的振子的能量不能連續變化，只能取一份份的分立值：0，hv，2hv，…，nhv，其中n為正整數，ν為振子頻率，h為普朗克常數，其值為6.626×10－34J·s。1905年，愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論，進而提出了光子的概念。他認為光能並不像電磁波理論所描述的那樣把能量分布在波陣面上，而是集中在所謂光子的微粒上。這種微粒仍保持著頻率的概念，頻率為ν的光子具有能量hν。在光電效應中，當光子照射到金屬表面時，一次為金屬中的電子全部吸收，而無需電磁理論所預計的那種累積能量的時間，電子把這能量的一部分用於克服金屬表面對它的吸力即作逸出功，餘下的就變成電子離開金屬表面後的動能。由此認識到一個原子或一個分子能把它的能量轉變成電磁場輻射或從該場中獲得能量，但只能以光子hν為單位來進行。
光的波動和光（量）子的二象性是光的本性。光子、電子、質子、中子等微觀客體的波粒二象性是形成量子力學的重要基礎。從這種光子的性質出發來研究光的本性以及光與物質相互作用的學科即稱為量子光學，它的基礎主要是量子力學或量子電動力學。關於光在分子、原子中的產生與消失，不僅是光的本質問題，還關繫到分子、原子的結構。從實驗上驗證和從理論上論述這類問題，是光學的一個分支，稱光譜學。
光的波動和光（量）子的二象性是光的本性。它表現的宏觀世界中連續的波動和微觀世界中的不連續的量子，在經典物理學簡化的機械概念中是互相排斥的，而客觀實際上，它們是統一的。後來不僅從理論上而且也從實驗上無可爭辯地證明了：但光有這種兩重性，微觀世界的物質，包括電子、質子、中子和原子，它們雖是顆粒實物，也都有與其本身質量和速度相聯系的波動的特性（見波粒二象性）。
上述光的量子理論促進了近代物理學的發展。此外，在運動媒質的光學現象的研究中，19世紀80年代用邁克耳孫干涉儀測量由同一光束分成相互垂直的兩個方向光速的差異，其結果顯示光速是不變的（見邁克耳孫－莫雷實驗），成為愛因斯坦狹義相對論的實驗基礎，這一事實也是近代物理中十分重要的成就。因此，光學學科中的研究成果對於量子力學和相對論的建立起了決定性的作用。上述兩大學說構成了現代物理學乃至現代科學技術的理論基礎。

B. 請問X射線的濟量:1GY等於多少mGY

X射線量用戈瑞(Gy)或毫戈瑞(mGy)表示。1戈瑞等於100拉德。1Gy等於1000mGy。

C. 放射性的物理量和單位

放射性測量使用的物理量和單位，採用國際輻射單位。在輻射安全監測中常用的單位有活度、照射量、照射量率、吸收劑量、吸收劑量率、當量劑量和有效劑量。

10.1.4.1 放射性活度

在給定的時刻，某一特定能態的一定量的放射性核素N的活度A是dN除以dt所得的商，其中dN是在時間間隔dt內由該能態上發生自發核躍遷數的期望值

環境地球物理學概論

活度單位名稱為貝可（勒爾），表示為Bq。它表示每秒核轉變數（或衰變數），稱Bq。1Bq表示放射性核素每秒衰變一次。

10.1.4.2 照射量

照射量是描述X或γ射線輻射場的物理量，以空氣為介質，以X或γ射線產生的電離電量為標准。

照射量X是指X或γ輻射在質量為dm的空氣中電離釋放出來的全部電子（包括正、負電子）被空氣完全阻止時，在空氣中產生出來的一種符號的離子的總電荷的絕對值dQ除以dm。

環境地球物理學概論

照射量單位為C/kg（庫／千克）。

過去照射量的專用單位為R（倫琴），1 R是指在0.001 293 g空氣中形成的任何一種符號（正或負）離子的總電荷為1 CGSE（Q）時X或γ射線的照射量。

環境地球物理學概論

倫琴和庫侖每千克的換算關系為

環境地球物理學概論

10.1.4.3 照射量率

照射量率為dt時間內照射量的增量dX除以dt

環境地球物理學概論

照射量率的單位為C／（kg·s）（庫／千克·秒）；以前使用的單位為R/s；或R/h。

10.1.4.4 吸收劑量

吸收劑量是劑量測定常用的基本物理量，單位為戈，符號為Gy。

任何電離輻射授予質量為dm的物質的平均能量dE除以dm所得的商。

環境地球物理學概論

1 Gy=1 J/kg（焦／千克）

10.1.4.5 吸收劑量率

吸收劑量率是吸收劑量對時間的導數。

環境地球物理學概論

吸收劑量率的單位為Gy/h（戈/時）。

10.1.4.6 劑量當量

劑量不能完全滿足輻射防護使用的要求，因為不同類型的電離輻射對人體組織的損傷效應是不同的。因此，按某種組織或器官平均的吸收劑量，乘以輻射權重因子，以考慮給定類型的輻射在誘發健康效應中的效能。由此獲得的量，稱為劑量當量。

已知輻射隨機效應的概率不僅依賴於吸收劑量，而且還依賴於產生這個劑量的輻射的種類與能量。在組織T中的劑量當量可表示為

環境地球物理學概論

式中ω_R為輻射權重因子。對於各類射線的數值，列於表10.1.5中。

當量劑量的單位為希（沃特），符號（Sv）；即焦耳每千克，J/kg。

10.1.4.7 有效劑量

在單個器官或組織受輻照時，使用劑量當量這個量，但由給定的劑量當量產生有害隨機性效應的可能性是隨器官和組織而異。因此，每個器官和組織所受的劑量當量乘以組織權重因子，以考慮器官的輻射敏感性。個人所有受照組織的加權劑量當量之和稱為有效劑量。

環境地球物理學概論

式中ω_r為組織權重因子（表10.1.6）。

表10.1.5 輻射權重因子ω_R

表10.1.6 組織權重因子ω_r

有效劑量的單位與吸收劑量的單位相同，即焦耳每千克（J/kg），名稱可使用希（沃特）（Sv），以避免與吸收劑量單位（Gy）混淆。

D. 放射性測量單位

1.放射性物質的含量單位

岩石、礦石或其他固體物質中的放射性物質含量,用每克物質中含有多少克放射性物質的百分數或百萬分數表示,如%(10^－2)、ppm(10^－6)、ppb(10^－9),這種表示方法通常稱為「質量分數」,在一般的地球化學類文獻或正規期刊中用ω_B來表示,其中B是元素符號。這些單位適用於一些長壽核素,如²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K等。

2.放射性強度(活度)單位

在國際制單位(SI)中放射性強度(活度)採用每秒鍾內的衰變數,命名為「貝可勒爾」簡稱「貝可」(Bq),即每秒衰變一次,稱為1Bq。

過去使用的專用單位是居里(Ci),指在1s中產生3.7×10¹⁰次衰變的放射性強度。通常用它的派生單位,即

1毫居里(mCi)=3.7×10⁷Bq

1微居里(μCi)=3.7×10⁴Bq

1愛曼(em)=1×10^－10居里/升(Ci/L)=3.7Bq/L

愛曼用來表示液體或氣體中的射氣(Rn、Tn等)濃度,它經常用於射氣測量。所以射氣測量俗稱「愛曼測量」,相當於長度測量俗稱為「米數測量」一樣。

克鐳當量是一種γ放射量的單位。因這單位較大,所以常取它的千分之一——「毫克鐳當量」來計量。毫克鐳當量的定義是：若任何放射性物質的γ射線在空氣等效電離室中所產生的電離度,與1mg鐳及其衰變產物達到平衡時,在完全相同的情況下所產生的電離度一樣,那麼,這種γ放射性物質的放射量就稱為1mg鐳當量。

3.照射量(X)的單位

照射量(X)是以X射線或γ射線輻射產生電離的本領而做出的一種量度,用來表示X射線或γ射線輻射源在空氣中形成的輻射場。在國際制單位中,它的單位為庫侖/千克(C/kg)。

過去使用的專用單位是倫琴(R)。1倫琴γ射線指的是這樣的照射量,它通過0.001293g(體積為1cm³)空氣時,在正常溫度和氣壓條件下能產生一個靜電單位電量的正負離子對,它相當於在空氣中產生2.08×10⁹離子對/cm³,或者1.609×10¹⁵離子對/g。

照射量的定義式是

放射性勘探技術

式中：dQ——電荷量微分；

dm——空氣質量微分。

倫琴與庫侖/千克的關系式是1C/kg=3.876×10³R,1R=2.58×10^－4C/kg。

4.照射量率(

)的單位

照射量率(̇X)的定義是單位時間內的照射量。它的定義式是

放射性勘探技術

在國際制單位中,它的單位為安培/千克(A/kg)或庫侖/(千克·秒)[C/(kg·s)]。

在工程上,過去經常使用的照射量率單位是倫琴/小時(R/h),或其派生單位微倫/小時(μR/h),並且稱1μR/h為l伽馬(γ),這種用法現已被國際單位製取代。其換算關系為

1γ=1μR/h=10^－6R/h=10^－6×2.58×10^－4C/(kg·3600s)=7.17×10^－14C·kg^－1·s^－1

註：由於國際單位制使用起來很不方便,而鈾礦普查和勘探中經常使用γ作為照射量率的常用單位,所以本書也這樣使用。由於γ射線可以用於鈾礦普查,γ又是衡量照射量率的單位,所以生產單位通常將「鈾礦勘查」稱「γ普查」「γ詳查」；類似於氡氣測量稱「愛曼測量」。在γ普查儀器FD-3013B等儀器中,通常用「μR/h」表示儀器處於測量0.04MeV以上的γ射線狀態。

必須指出,在放射性測量的國際交流中(外文書刊或國際會議)必須使用國際單位制。

1mg鐳的點源與其衰變產物平衡,當用0.5mm鉑層作外殼時,在距它1cm處能產生8.4R/h的照射量率。這個數值稱為鐳的γ常數,記作K_γ。已知K_γ,根據下式可以計算鐳點源任意質量m(單位為mg)在任一距離r(單位為cm)處的照射量率：

放射性勘探技術

由式(3-1)計算的照射量率單位是γ。

例如,0.1mg鐳源在1m遠處的照射量率為

放射性勘探技術

5.輻射吸收劑量

照射量可以用輻射對空氣的劑量效應來衡量,但不適用於輻射對人體組織的能量沉積。因此引入輻射吸收計量。在國際單位制(SI)中使用的吸收計量單位是：戈瑞(Gy)。它的定義是：輻射在1kg介質中形成1J的能量沉積,即

1Gy(戈瑞)=1J/kg(焦耳/千克)；1Gy=100rad(拉德)

註：拉德(rad)是以前使用的單位,現在仍然被廣泛使用。

6.劑量當量

劑量學中發現,0.01Gy的快中子(能量在0.5～10MeV之間的中子)吸收劑量產生的生物學損傷與0.1Gy的γ射線輻射吸收劑量產生的生物學損傷相同,為此提出了能反應特定類型輻射引起損傷能力的品質因素Q乘以吸收劑量,構成劑量當量。現在用的國際單位制(SI)單位,是希(沃特)(Sirvert),符號是Sv。過去使用的單位是雷姆(rem)。

劑量當量(希)=吸收劑量(戈瑞)×Q

品質因素Q值：對X射線、γ射線和β射線是1；熱中子(能量小於0.025eV的中子)是2.3；快中子是10；α粒子是20。

1Sv=10³mSv=100rem

7.劑量率

前面講的是吸收劑量,沒有時間概念。劑量率表示單位時間內的吸收劑量。所以,劑量、劑量率和時間的關系是

劑量=劑量率×時間

劑量率的單位是Sv/h、mSv/h、mGy/h。在FD-3013B型儀器中,通常用「mSv/h」表示儀器處於「劑量率」測量狀態。

8.其他單位

在放射性測量中還使用了一些相對單位。如單位時間內的脈沖數,常用的單位有脈沖/秒(cps)和脈沖/分(cpm)；單位面積內的徑跡數,徑跡/mm²(j/mm²,簡寫為j)等。

這些相對單位不能作為放射性測量的客觀、統一標準的物理量單位,但在工程物探中常用。在一些較老的儀器面板上還有標「cps」和「cpm」的(如FD-3014γ能譜儀),隨著現代儀器電子化水平的提高,現在大部分都換算成γ或直接表示成質量分數(如X射線熒光儀),只有在少數α射線測量儀器上還保留有「cps」和「cpm」按鈕。

E. 醫學上用什麼表示x射線的強度和硬度

x射線的強度和硬度中管電流表示強度，管電壓表示硬度。

醫學上的X光輻射屬於危害性較大的電離輻射，但是輕微的輻射量不具備致癌作用，並且X光輻射的能量較低，人體會通過新陳代謝的方式進行修復，並不會長期留存在體內。

X光的輻射劑量較低，甚至可以認為是處於安全范圍的，通常致癌性不大，如果能夠正確利用X光檢查，往蔽橘往是收益大於風險的。

比如X光照射可以了解車禍病人的骨折情況，加快確診與治療的速度，有效的挽救患者性命，又比如同是醫療檢查項目的CT檢查，也存在輕微輻射量，但是危害性較小，並有效的解決了腦部疾病難以診斷的問題。

所以我們應該理性的看待醫療上的X光、CT檢查等具有輕微輻射的檢查項目。

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做X射線時的注意事項：

1、進入檢查室以前要除去身上的金屬物品，防止金屬物品影響診斷結果，避免短斗嘩時間內要重復拍攝。

2、盡可能選擇輻射量較小的項目，比如能用X光檢查的時候就不用CT檢查。

3、青少年接受X射線會影響生長發育，所以不可以把X光檢查列宏銷團為青少年常規檢查項目，而孕婦在妊娠期也要減少X光照射次數，最好不要超過兩次。

4、X光檢查時應該在防護門外等候，如果需要家屬陪同時，要給家屬做好防護措施。